Устройство для интегрирования малых токов Советский патент 1978 года по МПК G06G7/18 

обмотке 9 обратной связи. Эта ЭДС складывается с напряжением на конденсаторе 10, которие практически равно напряжению на интегрирующем конденсаторе 6 ввиду того, что постоянная времени цепочки резистор 12 - конденсатор 10 на несколько порядков меньше постоянной времени цепочки резистор: b - конденсатор 6. Ьсли сумма ЭДС оОмотки У и напряжения конденсатора 10 достигает порогового напряжения, срабатывает блокинг-генератор и в обмотке б наводится ЭДС. Ток, возникающий в обмотке под действием ЭДС, наводимой при срабатывании блокинггенератора, заряжает накопительный конденсатор 13 и разряжает интегрирующий конденсатор 6. Диод И служит для уменьшения величины перезаряда конденсатора 10 под действием базового тока транзистора 7. Затем происходит заряд конденсатора 6 входным током и процесс повторяется. 1аким образом, приращение напряжения на накопительном конденсаторе 13 за определенный промежуток времени пропорционально интегралу от входного тока.

Погрешность интегрирования может быть обусловлена следующими факторами:

-токи утечки конденсаторов 6, 10 и 13 (их величину путем соответствующего выбора конденсаторов с фторопластовыми или полистнрольными диэлектриками можно свести до единиц пикоампер и ниже);

-ток заряда конденсатора 10 (его величина при правильном выборе емкости конденсатора и частоты следования импульсов блокинг-генератора может быть сведена до единиц пикоамнер);

-обратный ток диода 11 (для некоторых типов кремниевых диодов, например Д-223, при пороговых напрял ениях данного устройства обратный ток составляет десятки пикоампер);

-ток перехода база-эмиттер запертого транзистора 7 (при пороговых напряжениях он со.ставляет сотни, а для лучших по коэффициенту усиления транзисторов - десятки наноампер, и, следовательно, погрешность целиком определяется этим током).

В предлагаемом устройстве напряжение срабатывания блокинг-генератора равно пороговому напряжению прототипа минус ЭДС, наводимая в обмотке 9 импульсом генератора 1. Применив генератор со стабильной амплитудой импульса, можно на порядок или

два снизить напряжение срабатывания блокинг-генератора. Поскольку переход база- эмиттер транзистора 7 представляет собой нелинейное сопротивление, увеличивающееся с уменьшением поданного на него напряжения, то ток этого перехода уменьшится еще в большей степени,-чем напряжение срабатывания. Таким образом, погрешность, обусловленная базовым током запертого транзистора 7, сократится на несколько порядков, что дает возможность уменьшить на несколько порядков интегрируемый ток. Проиллюстрируем вышесказанное:

i/i / - U

Ji ia

t,

RiR2где ti и 12 - токи переходов база-эмиттер транзисторов прототипа и предлагаемого устройства соответственно;

Hi и {/2 - напряжения срабатывания;

R и. RZ - сопротивления переходов. Так как Ui « 10(У2, 2 (по экспериментальным данным), то J2

что под103

тверждает вышесказанное.

Формула изобретения Устройство для интегрирования малых токов, содержащее интегрируюшую цепь, ждущий блокинг-генератор, состоящий из импульсного трансформатора с тремя обмотками и транзистора, коллектор которого через первую обмотку подключен к источнику питания, а база через вторую обмотку и диод, соединенные последовательно, подключена к земле, и накопительный конденсатор, подключенный через последовательно соединенные диод и третью обмотку импульсного трансформатора параллельно конденсатору интегрирующей цепи, отличающееся тем, что, с целью уменьшения интегрируемого тока, в него введены дополнительный конденсатор, подключенный параллельно диоду ждущего блокинг-генератора, стимулирующий генератор и дополнительная обмотка импуль5 сного трансформатора, подключенная к выходу стимулирующего генератора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Тимаков О. М. и др. Селекторы импульсов. М., 1966, с. 177, рис. 4. 5.

2.Терещук Р. М. и др. Справочник радиолюбителя. Киев, 1969, том. 2, с. 126, рис. 12-93.